Способ получения порошкообразного полилауринолактама Советский патент 1982 года по МПК C08J3/10 C08L77/02 

Смесь полиамида и этанола помещают в котел с мешалкой и обогревающей рубашкой и нагревают до температуры растворения между 130 и , предпочтительно 140+2С. Нагревание можно проводить теплоносителем в рубашке или при употреблении реактора большого объема, преимущественно паром низкого или высокого давления. Скорость размешивания во врем растворения не влияет на гранулометрический состав. Затем раствор приводят до температуры осаждения, которая находится в интервале 100125°С. предпочтительно между 120 и . Устанавливаемая температура для осаждения зависит от величины реактора, так как при увеличении реактора уменьшается поверхность теплообмена на единицу объема отводящейся теплоты осаждения. Процесс охлаждения до температуры.осаждения может быть проведен путем отгонки этанола, причем холодный конденсат отводят наружу во избежание местных переохлаждений (в этом случае нужно учесть отгоняемое количество при расчете на количественное соотношени полиамид этанол), или посредством об ратного холодильника, причём рециркулируемый конденсат во избежание . местного переохлаждения раствора дол жен иметь температуру кипения, или же посредством охлаждения через стен ку , причем теплоноситель должен имет температуру, которая в крайнем случае может быть немного ниже, чем желаемая температура осаждения, или посредством комбинирования обеих возможностей охлаждения. При примене нии больших реакторов предпочтитель но охлаждение путем перегонки. Переохлаждение содержимого рубашки по сравнению с содержимым реактора може быть настолько больше, насколько меньше среда годится для теплоотдачи При нагревании реактора паром после полного растворения полиамида можно сбросить давление в рубашке и прекратить дальнейшую подачу пара,, в То время как при темперировании жидким теплоносителем даже незначительное переохлаждение приводит к образованию отложений на стенке и неблагоприятному влиянию на гранулометричес ий состав. По достижении желаемо темНйратуры осаждения прекраицают перегонку. Дальнейшее протекание осаждения является благоприятным, если внутренняя температура не регулирует ся, а Ьсаждение проводят политропно, причем одна часть выдеЛякицейся теплоты отводится через рубашку и крышку реактора, в то время как другая часть обуславливает временное повыше ние температуры в реакторе на 0,. Этот режим достигают постоянной температурой рубашки и постоянной потерей тепла через крышку реактора. Предел потери тепла через крышку реактора имеет решающее значение для скорости осаждения. Продолжительность процесса осаждения 2-12 ч, предпочтительно 5-7 ч. Во избежание кипения в реактор . вводят инертный газ, предпочтительно азот. Важным является то, что во время осаждения образуется с помощью мешалки течение. Для получения крупного порошка для нанесени вихревым напылением-необходимо устанавливать течение на границе седиментации осаждаемого полиамидного порошка, что достигают низким числом оборотов мешалки. Для создания постоянного течения необходимо избегать мешающие вставные элементы. Для получения бо-/ лее мелкого порошка для нанесения в электростатическом поле необходимо турбулентное течение, достигаемое соответственно повышенным числом оборотов мешалки. Для проведения процесса можно применять все известные конструкции мешалок, предпочтительно лопастные мешалки с переменным числом оборотов. Размеры мешалок находятся в соотношении диаметр реактора: :диаметр мешалки 2:1. По окончании осаждения полученную суспензию охлаждают через стенку или перегонкой и после декантирования или осаждения непосредственно суспензию переводят в сушилку. Во избежание образования крупнозернистого продукта при агломерации сушка должна быть проведена при начинающейся сыпучести продукта ((влажность этанола 20%1, при пониженном давлении и температуре стенки ниже , а также при осторожном механическом движении, например, в медленно работающих лопастных сушилках или сушилках для крошки полимера. По достижении сыпучести можно усилить механическое движение и повысить температуру в сушилке выше 100 и до 150с. Осаждение может быть проведено в присутствии таких пигментов, как двуокись титана, сажа, BaS04, ZnS, красный кадмий, окись железа или стабилизаторов, таких как 4-гидрокси-3,5-ди-трет ..-бутил-фенил пропионовой кислоты, гексаметилендиаминбисамин 4-гидрокси-З,5-ди-трет.-бутил-фенил пропионовой кислоты, сложный эфир пропионовой кислоты с алифатическим спиртом с 1-18 атомами углерода, трес-алкил-фенил-, трис-алкил-,, трис-арил- или смешанные сложные эфиры фосфористой кислоты, алкил-радикал которой содержит 1-16 атомов и является прямым или разветвленным. , Пример 1. 400 кг в присутствии 0,5 вес.% фосфорной кислоты гидролитически полимеризованного полилауринолактама с относительной вязкостью 1,62 совместно с 2200 л денатурированного метилэтилкетоном этанола (содержание воды 1 вес.%) в снабженном лопастной мешалкой 3 м - реакторе (.объем 3 м, диамет 1600 мм) нагревают до 140с, Затем путем отгонки приблизительно 200 л этанола, который подают в отдельную емкость, раствор охлаждают до Одновременно в рубашке устанавливаю паром низкого давления температуру 111,5 С, на раствор напрессовывают азот (2 бар) и число оборотов лопас ной мешалки /диаметр 800 понижа ют до 20 об./мин./ причем устанавливают число Рейнольдса на 3000. В течение 2,5 ч температура внутри pe актора падает до Иб/с, затем в течение 3 ч опять повышается на 1 С и после 9 ч в целом, переходит на соответствующий температурный перепад - О,5®С/ч. Образовавшуюся суспензию охлажда ют через рубашку до и сушат в лопастной сушилке (диаметр 1376 м при 2 об./мин, 200 торр и температу ре в рубашке 90с до остатка влажно ти 0,2%. Измеренный гранулометрический со тав, вес.%: 40|К 0,28 80(U 18 120(u 79 l&Ofi 100 Пример 2.В противоположность примеру 1 при перегонном охлаждении прерывают подачу парав рубашку реактора и понижают давлени до атмосферного. Затем напрессовывают азот (2 бар) на раствор и понижают число оборотов мешалки до 20 об./мин, причем устанавливают чи ло Рейнольдса на 3000. В течение 1,5 ч внутренняя температура падает до , потом опять в течение одн го часа повышается на 0,5 С и переходит после 4,5 ч в целом на соответствующий температурный перепад . Образовавшуюся суспензию обрабатывсшзт как в примере 1. Измеренный гранулометрический со став, вес.%: 40(110,3 80/и12,1 cl20fU78 160(U97. i200|U100 Пример 3. 340 кг в присутствии 0,5 Бес.% фосфорной кислоты гидролитически полимеризованного полилауринолактама с. относительно вязкостью 1,58 совместно с 2100 л денатурированного метилэтилкетоном этанола (содержание воды 1,7 вес.%) нагревают в реакторе (объем 3 м , . диаметр 1600 мм) до 140с. К обра- ; зовавшемуся раствору добавляют 20,4 кг в 160 л этанола диспергированного ТО{. Белопигментированный раствор полилауринолактама охлаждают отгонкой 200 л этанола до . Одновременно посредством пара низкого давления понижает температуру в рубашке до 111,5 С. Затем на содержимое реактора напрессовывают азот (2 бар) и понижают число оборотов лопастной мешалки (диаметр 800 мм) до 20 об./мин, причем Устанавливают число Рейнольдса на 3000. В течение 4 ч температура в реакторе падает до 115,25 С, потом опять повышается в течение 2,5 ч на 0,5®С и по истечеНИИ в целом 9 ч переходит на соответствующий температурный перепад 0,5 С/ч. Обработку образовавшейся суспензии проводят аналогично примеру 1. Получают следующий гранулометрический состав, вес.%: 440/U0,38 80/и3,14 120/и49,3 il60/U98,26 200/U100 Пример 4. 400 кг в отсутствии фосфорной кислоты гидролитически полимеризированного полилауринолактама с относительной вязкостью 1,46 совместно с 2200 л денатурированного метилэтилкетоном этанола (содержание воды 1,1 вео.%) в снабженном лопастной мешалкой реакторе (объем 3 м, диаметр 1600 мм) нагревают до . Путем отгонки приблизительно 200 л этанола охлаждают раствор до 117 С при одновременном понижении температуры в рубашке паром низкого давления до 106,5с, напрессовывают на раствор азот (2 бар) и понижают число оборотов лопастной мешалки (диаметр 800 мм) до 50 об./мин, причем устанавливают число Рейнольдса на 7500. Внутренняя температура падает в течение 2 ч до 115,, затем в течение 2 ч опять повышается на 1,25 С и;после 6 ч в целом переходит на соответствующий температурный перепад . Обработка образовавшейся суспензии производится аналогично примеру 1. Посредством ситового анализа установили гранулометрический состав, вес.%: Пример -5. 275 кг смеси из части без фосфорной кислоты гидролитически полимериэованного лауринлактама и части сополиамида с относительной вязкостью 1,68 (80% лауринлактам-звеньев и 20% капролактамзвеньев) совместно с 2200 л денатурированного метилэтилкетоном этанол (содержание воды 1,5 вес,%) в снабженном лопастной мешалкой реакторе (объем J м , диаметр 1600 мм) нагревают до 140°С. Раствор охлаждают отгонкой приблизительно 200 л этанола яо, при одновременном понижении температуры ,в рубашке посредством пара низкого давления до , напрессовывают азот (1 бар) на раствор и число оборотов лопастной мешалки (дигшетр 800 мм) уста- , навливают на 50 об./мин, причем число Рейнольдса устанавливают на 20000. Внутренняя температура падает в течение 2 ч до , остается постоянной в течение 1,5 ч и затем переходит на соответствующий температурный перепад 1,5 С в час.

Обработку полученной суспензии проводят как в примере 1 при пониженной до температуре рубашки сушилки. .

Установленный гранулометрический состав, вес.%8

4

20

55

100

Формула изобретения

Способ получения порошкообразного полилауринолактама путем растворения полимера с вязкостью 1,41,8 в 2-7-кратном количестве этанола при нагревании до 100-140 С с последующим постепенным снижением температуры раствора при перемешивании, сушки его и классификации, о тличающийся тем, что, с целью получения порошка с узким гранулометрическим составом, перемешивание проводят в атмосфере инертного газа в течение 2-12 ч при числе Рейнольдса 3000-20000.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2545267, кл. С 08 С 77/02, опублик. 1977.